高温高压设备中分面密封专用技术材料

三、博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）介绍

1、产品描述

博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）是德国舒尔茨公司生产的高温密封材料系列，主要应用于高温平面密封，如汽轮机、高温法兰、阀门等需要高温平面密封的场合，在国外得到西门子、阿尔斯通、GE等制造厂商的认可和认证。

博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）是一种单组份、膏状密封剂，工业用途，优质密封混合物，适用于对光滑、平整密封面（对接接头）温度和压力要求高的工况。使用灰泥刀或橡胶刮刀摊涂在干燥表面。由于密封产品不会固化，但其稠度会稍稍变化，保持柔韧性及弹性，因此使用中没有时间要求，施工完毕可马上投入到运行中，无须等待。如需修复有划痕损伤的高温密封表面，则应配合博科思高温F系列修复产品使用。

2、技术数据

耐温：耐高达900℃（F系列耐温高达950℃）的热蒸汽、气体，热、冷水，轻质燃油、润滑剂，原油及天然气。

耐压：密封面及无密封环水平法兰耐压高达450bar（459 kg/cm2），螺管接头耐压高达550bar（561 kg/cm2）。

塑性变形：塑性无限制，因此，即使在最高要求的条件下，密封膜也不会破裂。

应用领域：蒸汽轮机和燃汽轮机、发电厂、煤气厂和水厂、炼油厂、冶炼厂、造船厂、油漆和橡胶制造、化工厂。

工作建议：使用灰泥刀或橡胶刮刀摊涂在干燥表面。由于产品不会固化，但其稠度会稍稍变化，保持柔韧及弹性，在接头处应用没有时间要求，产品可马上承受工作载荷。

储存：当正确储存时，储存期是无限的。其性能稳定，使用时柔韧。如果产品只使用了一部分，容器锡罐要正确密闭。

包装：产品包装在特制的1kg锡罐中。颜色是红棕色，更多产品性能请参看材料安全数据表。

储存期：

a、没开封锡罐，正确储存在原始包装中，我们保证5年储存期。

b、使用中的锡罐，部分使用后正确密闭，我们保证3年储存期。

使用寿命：根据应用指导使用并正常运行时，对于蒸汽轮机和燃气轮机，我们保证在机加密封面（对接接头）的使用寿命在10年。

四、博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）应用测试

以阿尔斯通电力（瑞士）公司使用美嘉华-博科思高温密封剂，针对蒸汽涡轮机与燃气涡轮机对接接头的现场测试应用说明

1．使用美嘉华-博科思密封剂对以下涡轮机的对接接头进行密封测试

（1）高压涡轮机

高压涡轮机（HPT）上的对接接头有两个密封面，内密封面与外密封面，内密封面是承重面（内密封）。

（2）中压涡轮机、低压涡轮机

中压涡轮机（IPT）和低压涡轮机（LPT）上的对接接头是一个连续的密封，有中心孔。内密封面是承重面，一直到中心孔。

2．对接接头密封面的选择性损伤

（1）密封表面损坏≤0.2mm 的，可使用 F系列基础产品进行弥补。

（2）表面上的局部点蚀、较浅的腐蚀或侵蚀损坏≤0.5mm 的，可使用                 F1000 产品进行弥补。

（3）表面上的局部点蚀、较浅的腐蚀或侵蚀损坏≤1.0mm 的，可使用 F2000 产品进行弥补。

3．应用说明

在即将开始的检查中，可以看到中压涡轮机内壳水平接缝上的腐蚀，腐蚀出现在入口处。客户代表建议补焊修复，我们的蒸汽涡轮机部门则建议使用美嘉华-博科思F系列高温密封剂。刚开始客户担心密封剂会被冲刷掉，直到运行约25000个小时后，在下一次检查时，美嘉华-博科思的耐用性和可靠性得到了证明。

通过照片，可以非常清楚地看出腐蚀区域。

七、应用评估
–BIRKOSIT Dichtungskitt应用报告及客户验收报告

西门子应用报告：

部分客户验收报告:

五、博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）操作应用过程

高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机

1.
对于对接接头的承重、密封面的较严重损坏区域（≤0.5-1.0mm）

密封表面损坏≤0.2mm的，可使用 F 系列基础产品进行弥补，现场修复严重损坏的区域≥0.2mm至 1.0mm的，建议使用 F1000和 F2000产品。

（1）密封表面损坏≤0.2mm 的，使用刷子或抹刀将 F系列基础产品涂抹到干密封表面的两侧。所应用的层厚为 0.2mm至 0.3mm。F系列基础产品可立即承受负载。

（2）密封表面损坏≤0.5mm 的，使用抹刀将 F1000 产品大力涂抹到损坏区域中干净、无油脂的损坏表面上。

(3) 密封表面损坏≤0.1mm 的，使用抹刀将F2000 产品大力涂抹到损坏区域中干净、无油脂的损坏表面上。

F系列基础产品、F1000 和 F2000 产品为深棕色。只有两种密封产品联合使用才能保证对接接头和切割表面所要求的密封质量。

2．对承重、密封面进行砂磨

为了确保博科思最佳粘结表面，可用使用盘形砂轮的振动磨机对密封面进行稍稍打磨，砂轮粒度在60-80（可能不需要砂磨，这取决于表面的最终精密度），也可以选择对表面进行刮削和修整，此工序只能由训练有素的专门人员来完成。

3．清洗对接接头承重、密封面

对高压涡轮机/中压涡轮机/低压涡轮机顶端和底端对接接头的油脂进行清洗，并用干布进行擦拭。

4．将博科思密封剂施用在对接接头承重、密封面上

使用刷子或刮刀将博科思施用在内密封的两个密封面上，涂层厚度应在0.2-0.3毫米。产品不会固化，数小时后只是在浓度上有微小的变化，它会保持柔韧及弹性，因而能够在对接接头上进行再操作。

5．闭合高压涡轮机

按制造商指示将涡轮机两半部分进行闭合，涡轮机可马上投入到运行负荷中，不需等待。

六、关于博科思高温密封剂（BIRKOSIT Dichtungskitt）的应用案例

1、蒸汽轮机和燃气轮机方面的应用

2、压缩机方面的应用

3、膨胀机设备中的应用

4、在发电机设备中的应用

5、各类高温高压法兰和密封环应用

关键词：汽轮机
透平机
核能发电涡轮机
缸体变形
密封泄漏
蒸汽冲刷

一、关于汽轮机

在汽轮机运行过程中，汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题，汽缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行，检修研刮汽缸的结合面，使其达到严密，是汽缸检修的重要工作，在处理结合面漏汽的过程中，要仔细分析形成的原因，根据变形的程度和间隙的大小，可以综合的运用各种方法，以达到结合面严密的要求。

1、汽轮机汽缸漏气原因分析

1）汽缸在铸造过程中所产生的内应力由于时效处理时间短，无法完全消除，那么加工好的汽缸在以后的运行中就会变形。

2、汽缸在运行时受力的情况很复杂，在这些力的相互作用下，汽缸发生塑性变形造成泄漏。

3、汽缸的负荷增减过快、温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等，所以会产生很大的热应力和热变形。

4、汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力，在运行中产生的永久变形。

5、在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因，使运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。

6、使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对。

7、汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。发生塑性变形或断裂，紧力就会不足，使汽缸发生泄漏的现象。

8、汽缸螺栓紧固的顺序不正确引起的蒸汽泄漏。

2、汽缸密封机理分析

汽缸密封是金属对金属的密封接触，只有在密封接触压力使接触面产生永久变形时，才能形成绝对的密封。但这是不允许的，缸面变形必将影响下一次的密封效果。因此，螺栓预紧力的极限必须保证缸面变形在弹性范围内。然而，这种使缸面产生弹性变形的螺栓力不足以形成耐高温高压的气密性密封，即使在具有超高表面光洁度的完善的缸面情况下，也仍会出现泄漏。因为，尽管表面非常良好，但总是存在着极其细微的能生成足以通过空气流的泄漏通道的表面缺陷。只有在缸面涂有能在密封区形成油膜的粘性油时，才有可能达到密封，因为油膜很容易把密封接触面的表面缺陷填平，从而防止泄漏。

根据汽轮机汽缸变形情况和汽缸结合面间隙大小及压力和温度的不同选择不同型号的汽缸密封脂，以保证检修处理后的汽缸的严密性。传统方法是中、低压缸和高压缸需选取不同型号的密封材料，而博科思高温密封剂是最新汽轮机汽缸密封材料，高、中、低压缸可通用，避免了型号选择不当而造成的汽缸泄漏。

二、关于高温高压密封

温度对金属材料力学性能影响很大，尤其在高温下载荷持续时间对力学性能影响更大，这种影响所造成的现象称为塑性变形（即蠕变现象）。如高压蒸汽锅炉、汽轮机、燃气轮机、柴油机、航空发动机以及化工炼油设备中，很多机件长期在高温条件下服役都会产生该现象。因此，如设计、选材不当或使用中疏忽，将导致密封面泄露或裂纹破裂。所以，对这类机件材料，仅考虑常温短时静载下力学性能是不够的。

鉴于此，为应对该现象存在而导致的问题发生，相关环境下的应用通常情况下会采取增加固体垫片；固体垫片的防泄漏作用是靠垫片的压缩而产生的弹性变形。但固体垫片无论怎样压紧，也不会完全填满接合面上的凹凸不平，在界面上总会存有间隙；

液态密封剂做到将全部凹陷填平，呈现出优异的密封效果。处于接合面间的液态密封胶被螺纹紧固后，构成与间隙相同的薄膜，同时与外表非常吻合。依据单分子膜理论，越薄的膜，复原能力就越大，越有利于密封。其原理是在受压和拉伸时容积发作变形，它不存在固体垫片的压缩变形，从而也就不存在压缩疲劳，弹性毁坏，应力松弛等现象，并且它总是与连接界面粘附着，所以能避免界面泄漏。

依据帕斯卡原理，施加在静止液体边境上的压力，将以同等大小向液体一切方向传送，处于接合面间的液态密封剂遭到内压作用后，除接合面产生弹性变形外，还会产生不可逆的牛顿型粘性流动。当间隙很小时仅发生弹性变形，当间隙大时才产生流动，即开始泄漏。运用液态密封剂的金属接合面，间隙普通都在0.1mm以下，而且液态密封剂又是粘度很高的液体，很难产生流动，从而维持了密封性。

高温密封剂的组成及密封原理：

高温密封剂是由两部分组成的，即油脂和固体密封粉料。

( 1 ）油脂的作用

油脂主要起载体作用，同粉料混合从而在涂刷过程中使粉料分布均匀，并固定在汽缸结合面上，而且油本身就是一种良好的密封剂。

( 2 ）粉料的作用

粉料是起密封作用的基体，构成密封层的骨架。粉料在高温高压下，化学性质稳定。粉料有多种类型，不同性质的粉料的搭配和粒度的级配是配制密封剂的关键，粒度越细、分散度越好，愈容易与油脂混合均匀、涂层薄。因此，粉料要合理搭配，既要保证良好的密封效果，又要能便于清理。

( 3 ）配比及加工工艺的影响

油脂和粉料的配比及加工工艺也十分重要，直接影响成膜状况。过稀则粉料混合不均，过稠则涂膜时涂层太厚。缸体封闭贴合后，沿缸面的间隙被均匀分布着的由固、液两类物质构成的粘稠膜（密封脂）所密封。固体粉料承受着压紧力，油膜堵塞它的间隙并使其粘接固定。